Тест флюоресцентного пятна (Beutler) при недостатке ферментов в эритроцитах

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 14.12.2024

ГлавнаяHelixbook Иммунологический тест определения моноспецифических агглютининов при гемолитических анемиях

Лабораторное исследование, которое проводится для выявления специфических антител, прикрепившихся к поверхности эритроцитов. Используется для диагностики аутоиммунной гемолитической анемии. С его помощью определяется наличие на мембранах эритроцитов IgG, которые могут активировать систему комплемента.

Антиэритроцитарные антитела к IgА
Антиэритроцитарные антитела к IgG
Антиэритроцитарные антитела к IgM
Антиэритроцитарные антитела к C3c-компоненту комплемента
Антиэритроцитарные антитела к C3d- компоненту комплемента

Синонимы русские

Кумбс-профиль, реакция Кумбса, антиглобулиновый тест.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Под гемолитической анемией понимают заболевание, которое характеризуется внутриклеточным и внутрисосудистым разрушением эритроцитов. При аутоиммунных гемолитических анемиях образуются антитела к собственным антигенам эритроцитов. Гемолитическая анемия может быть вызвана рядом причин: использованием токсических средств и лекарственных препаратов, иммунной патологией, инфекциями, групповой несовместимостью при переливании крови и пр. При этом нарушено взаимодействие внутри иммунной системы, что приводит к восприятию организмом собственных эритроцитов как чужих. В лимфоузлах синтезируются антитела класса IgG и/или IgM, которые, присоединяясь к поверхности эритроцита, запускают ряд ферментов (систему комплемента) и повреждают стенку эритроцита, что приводит к его разрушению - гемолизу. Первые симптомы обусловлены и разрушением эритроцитов, и уменьшением гемоглобина: усталость, слабость, раздражительность, одышка, боль в животе и груди, тошнота, темный цвет мочи, боли в спине, желтушное окрашивание кожи и слизистых оболочек, увеличение печени, селезенки, снижение количества эритроцитов и гемоглобина в общем анализе крови.

Для диагностики аутоиммунной гемолитической анемии используется проба Кумбса. С помощью этого метода определяется наличие на мембранах эритроцитов, которые могут активировать систему комплемента. Тест направлен на выявление в крови неполных антиэритроцитарных антител к системе резус-фактора. Антитела к резус-фактору - специфические иммуноглобулины, которые вырабатываются в резус-отрицательной крови при попадании в нее эритроцитов с агглютиногенами D. Это может произойти при смешивании крови плода и беременной, при гемотрансфузиях, проведенных без предварительного типирования крови. Положительный результат пробы Кумбса подтверждает диагноз "аутоиммунная гемолитическая анемия", доказывая ее аутоиммунное происхождение. При этом отрицательный результат не позволяет снять диагноз.

Для чего используется исследование?

Для установления аутоиммунной природы гемолитической анемии в целях определения дальнейшей тактики ведения пациента, назначения терапии;
для подбора трансфузионных сред;
для обследования реципиентов органов, тканей и стволовых клеток;
для диагностики гематологических заболеваний и системных заболеваний соединительной ткани.

Когда назначается исследование?

При подозрении на наличие аутоиммунной гемолитической анемии (косвенными признаками гемолитической являются повышение уровня непрямого билирубина, снижение гемоглобина и числа эритроцитов, повышение уровня лактатдегидрогеназы, ретикулоцитоз, возможно увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и числа лейкоцитов).

Что означают результаты?

Антиэритроцитарные антитела к IgА

Антиэритроцитарные антитела к IgG

Антиэритроцитарные антитела к IgM

Антиэритроцитарные антитела к C3c-компоненту комплемента

Антиэритроцитарные антитела к C3d-компоненту комплемента

Норма - отрицательный результат - в крови нет антител, связанных с эритроцитами, и они не могут быть причиной гемолиза: при подготовке к гемотрансфузии для реципиента - совместимость с кровью донора, при мониторинге беременности - отсутствие резус-сенсибилизации матери, низкий риск развития иммунологического конфликта.

Положительный результат - выявлены антитела, которые приводят к разрушению клеток крови; возможные причины: переливание крови без предварительного типирования - посттрансфузионная гемолитическая реакция, эритробластоз новорождённого, гемолитическая реакция вследствие применения лекарств, первичная или вторичная аутоиммунная гемолитическая анемия; системная красная волчанка, синдром Эванса, макроглобулинемия Вальденстрема, пароксизмальная холодовая гемоглобинурия, хронический лимфолейкоз, лимфома, инфекционный мононуклеоз, сифилис, микоплазменной пневмония.

Важные замечания

Возможны ложноположительные и ложноотрицательные результаты. Чтобы верно интерпретировать изменение в результатах исследования, нужна комплексная оценка результатов остальных анализов, а также других медицинских данных.

Также рекомендуется

Кто назначает исследование?

Гематолог, ревматолог, врач общей практики, терапевт, инфекционист, акушер-гинеколог, трансфузиолог, онколог.

Подводные камни диагностики и терапии железодефицитных состояний. Часть 2

Вопросами нехватки железа сегодня занимаются врачи многих специальностей, ведь железодефицитные состояния не требуют специфических гематологических приемов в диагностике и лечении. Но если речь идет об анемии, то участие гематолога обязательно (как минимум на этапе консультативной поддержки), считает Наталья Климкович, заведующая кафедрой детской онкологии, гематологии и иммунологии БелМАПО, доктор мед. наук.

Основные синдромы

Клинически ЖДА характеризуется двумя синдромами. Анемический неспецифичен, обусловлен гипоксией органов и тканей, присутствуют бледность кожных покровов и слизистых, повышенная утомляемость, слабость, сонливость, головокружение, тахикардия — вплоть до гемодинамических нарушений.

При дефиците железа есть одно «но»: анемический синдром клинически очень слабо коррелирует со степенью тяжести анемии. Пациенты могут сохранять компенсацию при очень глубокой анемии. Так, 3-4-летние дети с гемоглобином 27-30 г/л чувствуют себя совершенно нормально, ведут обычный образ жизни. Точно так же в случае хронической, длительно существующей ЖДА у взрослого пациента: с уровнем гемоглобина 70 г/л человек ощущает себя вполне терпимо, т. к. привык к этому состоянию.

Сидеропенический синдром более специфичен: усталость, утомляемость, сонливость, апатия, безразличие. Утром человек просыпается уже уставший. Очень характерный признак — изменение кожи и ее придатков: снижение эластичности и сухость, очаги лихенификации; сухость, ломкость и повышенное выпадение волос; исчерченность и деформация ногтей. А также изменения слизистых: атрофические гингивиты, стоматиты, глосситы вплоть до эзофагитов и дисфагии (затруднение глотания сухой пищи, болезненные спазмы пищевода — синдром Пламмера — Винсона). Здесь требуется специфическая диагностика.

Еще один признак — извращение вкуса и запаха (pica chlorotica), больше проявляется у детей: стремление употреблять в пищу несъедобные вещества — мел, зубной порошок, песок, уголь, глину, сырые продукты и т. д. Пристрастие к необычным запахам (керосина, мазута, бензина, ацетона, гуталина, нафталина, выхлопных газов и др.). Что очень характерно, этот синдром при дефиците железа проявляется снижением аппетита и уменьшением пристрастия к мясным продуктам.

О сидеропении свидетельствует и мышечная гипотония в виде снижения силы мускулатуры, в первую очередь это касается сфинктеров (императивные позывы на мочеиспускание, недержание мочи и газов при кашле, смехе и т. п.) и конечностей; дистрофия эндотелия сосудов (пастозность и отеки; наиболее характерны отеки век).

Среди признаков и проявление иммунной недостаточности на фоне дефицита железа — периодический субфебрилитет, спленомегалия (не ярко выражена, но селезенка пальпируется, что уже не является состоянием нормы).

При сидеропеническом синдроме ярко выражены психоневрологические нарушения. На фоне дефицита железа происходит снижение умственных и познавательных способностей (угнетение центров оптической памяти, концентрации внимания, сенсорной речи, беглости речи и др.). Это обусловлено дефектом функционирования дофамин-, серотонин- и ГАМК-ергических систем (железосодержащие ферменты оксидазы регулируют поведение, сон, двигательную активность, эмоциональный тонус, циркадные ритмы, появляются высокий уровень тревожности, аномальные реакции на стресс).

Большинство железодефицитных анемий проявляют себя в лабораторных исследованиях как гипохромная микроцитарная норморегенераторная анемия. Но если дефицит железа развивается постепенно, то видно и снижение эритроцитарных индексов в общем анализе крови, полученном на гематологическом анализаторе, и снижение гемоглобина примерно в равной степени.

Если же дефицит железа развился после острой кровопотери, то такие показатели, как средний объем эритроцитов и среднее содержание гемоглобина в эритроците, не успеют за снижением гемоглобина, и тогда на определенном этапе можно видеть ЖДА, которая выглядит как нормохромная нормоцитарная анемия. Потому что нужно время, чтобы изменился средний показатель, ведь эритроцит живет около 90 дней. А вот появление гипохромных эритроцитов, хотя бы в малом проценте, врач лабораторной диагностики обозначит уже при морфологическом анализе мазка. В таком случае обязателен анализ морфологии эритроцитов.

Поэтому как бы ни развивались технические возможности и применение гематологических анализаторов, нельзя забывать о морфологических исследованиях периферической крови.

Кроме того, в гемограмме при ЖДА нередко можно увидеть реактивный тромбоцитоз (у детей намного чаще, чем у взрослых, поскольку тромбоциты — это тоже участники местной иммунной реакции, и при развитии вторичной иммунной недостаточности на фоне тканевого дефицита железа количество тромбоцитов увеличивается).

Итак, чаще всего встречается гипохромная микроцитарная норморегенераторная анемия, возможен тромбоцитоз, и всегда имеет место изменение степени анизоцитоза (т. е. показатель RDW >14,5 %).

Как доказать железодефицитную анемию?

Чтобы разобраться, что за анемия в периферии, нужно доказать ее железодефицитный характер. Понятно, что в педиатрии почти 90 % всех анемий — железодефицитные. И когда доктор имеет дело с гипохромной микроцитарной анемией, чаще всего в ее основе все-таки лежит дефицит железа.

Существует целый спектр лабораторных показателей, но на сегодняшний день нет необходимости использовать их все. Особое внимание следует обратить на два показателя: сывороточный ферритин и растворимые трансферриновые рецепторы.

Почему не сывороточное железо? Потому что содержание ионов железа в плазме крови не отражает уровень содержания в клетке, накопления железа в организме. Это показатель содержания железа в плазме крови здесь и сейчас. Кроме того, результат может быть не совсем корректным, если, к примеру, не очень аккуратно произведен забор крови, в ходе чего оказывается разрушена часть эритроцитов.

Оказавшийся в пробирке гемоглобин также является источником железа. И вместо диссоциации железа только из комплекса с трансферрином происходит восстановление иона железа абсолютно из всех имеющихся в сыворотке соединений. Поэтому наличие ионов железа в плазме крови — ситуация сиюминутная и не отражающая содержание микроэлемента в организме.

Совершенно другое дело — сывороточный ферритин (СФ). Тест проводится с использованием специфических моноклональных антител, которые находятся в прямой связи с количеством внутриклеточного железа. Концентрация СФ 1 мкг/л эквивалентна ≈8 мг Fe в резервном фонде организма.

Ферритин был бы идеальным параметром для определения запасов железа в организме, если бы не одно «но»: он является еще и острофазным белком воспаления. Поэтому, когда речь идет о гипохромной микроцитарной анемии с высоким или нормальным содержанием ферритина, для диагностики сидеропении важен такой показатель, как растворимый рецептор трансферрина. По его уровню можно косвенно судить об уровне экспрессии рецепторов на клетках, принимающих железо, в первую очередь для синтеза гемоглобина.

Изменение количества рецепторов трансферрина на клетке также зависит от внутриклеточного состояния железа. Если имеется дефицит Fe, то готовность клетки принимать этот микроэлемент возрастает и количество рецепторов трансферрина тоже увеличивается. То есть при дефиците железа количество трансферриновых растворимых рецепторов возрастает. Сочетание высокого уровня СФ и растворимых рецепторов трансферрина не противоречит друг другу, потому что никто не исключает элемент воспаления параллельно с клеточным дефицитом железа.

Как устранить нехватку железа в организме?

Существует несколько подходов: трансфузия, железосодержащие препараты (пероральные и парентеральные). Железодефицитная анемия — это то состояние, когда трансфузия эритроцит-содержащих компонентов проводится исключительно по витальным показаниям, т. е. при наличии гемодинамических расстройств.

Никакая концентрация гемоглобина при компенсированном состоянии пациента не является показанием для трансфузионной терапии. Поэтому лечение дефицита железа проводится исключительно с применением ферросодержащих препаратов.

Парентерально железосодержащие препараты должны использоваться исключительно по медицинским показаниям, а именно при неэффективности пероральных препаратов или невозможности их назначения. Возможен старт с парентерального препарата железа, когда речь идет о тяжелой степени ЖДА. Но ровно до того момента, пока не удастся перевести анемию из тяжелой в средней степени тяжести.

Поэтому в основном нужно работать с пероральными ферросодержащими препаратами.

В педиатрии суточная доза железа должна рассчитываться по содержанию элементарного железа в зависимости от возраста, степени тяжести анемии и массы тела ребенка. Длительность терапии минимум 12 недель. Эффективность терапии, когда гемоглобин прирастает минимум на 2 г/л в неделю, считается достаточной.

Терапия латентного дефицита железа длится минимум 2 месяца и проводится до нормализации показателя сывороточного ферритина.

Тест флюоресцентного пятна (Beutler) при недостатке ферментов в эритроцитах

1 ГБОУ ВПО «Саратовский Государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России»

2. Нормальная физиология: учебник [Н.А. Агаджанян, Н.А. Барабаш, А.Ф. Белов и др.] / Под ред. проф. В.М. Смирнова. - 3-е изд. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 480 с.

3. Физиология человека / В.Ф. Киричук, О.Н. Антипова, Н.Е. Бабиченко, В.М. Головченко, Е.В. Понукалина, И.В. Смышлеева, Л.К. Токаева / Под ред В.Ф. Киричука. - 2-е изд.- Саратов: Изд-во Саратовского медицинского университета, 2009. - 343 с.

4. Физиология и патофизиология красной крови: учеб. пособие / Н.П. Чеснокова, В.В. Моррисон, Е.В. Понукалина, Т.А. Невважай; под общ. ред. проф. Н.П. Чесноковой. - Саратов: Изд-во Сарат. мед. ун-та., 2013. - 80 с.

5 Патофизиология крови. Пер. с англ. - М. - СПб.: «Издательство БИНОМ» - «невский Диалект», 2000. - 448 с., ил.

6 Ленинджер А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функции клеток. - М.: Мир, 1999. - С. 390 - 422.

Источники энергетического обеспечения эритроцитов

Эритроцит является метаболически активной клеткой и содержит более 40 различных ферментов. Энергетическое обеспечение эритроцита осуществляется за счет утилизации глюкозы в реакциях анаэробного гликолиза. Эффективность гликолиза характеризуется образованием двух молекул АТФ на одну молекулу глюкозы, однако это небольшое количество энергии обеспечивает эритроциту выполнение всех его функций.

Основная доля энергии АТФ расходуется в эритроцитах на транспорт ионов, функционирование АТФ-азных систем и поддержание электролитного баланса клетки. Макроэргические фосфатные связи АТФ необходимы также и для инициации реакций гликолиза и пентозофосфатного цикла.

Наиболее важные реакции гликолиза протекают с участием следующих ферментов: гексокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. Отличительной особенностью гликолиза в эритроцитах по сравнению с другими клетками является выработка значительного количества 2,3-дифосфоглицериновой кислоты, регулирующей кислородосвязывающую функцию гемоглобина.

Кроме гликолиза в эритроцитах происходит прямое окисление глюкозы в пентозофосфатном цикле, на долю которого приходится 10 - 11 % всего энергетического метаболизма клетки. Ключевыми ферментами пентозофосфатного цикла являются глюкозо-6-фосфат-дегидротеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа. В процессе пентозофосфатного окисления глюкозы образуется восстановленная форма кофермента НАДФ, использующаяся для восстановления глутатиона - основного компонента антиоксидантной системы эритроцита.

Главной функциональной группой глутатиона является сульфгидрильная группа, водород которой обеспечивает нейтрализацию органических и неорганических окислителей, действующих на мембрану эритроцита, и защищает липиды мембраны от свободнорадикального окисления.

Вышеизложенное делает очевидным большую значимость для поддержания стабильности эритроцитарной мембраны, интенсивности гликолитических реакций, обеспечивающих образование АТФ и соответственно полноценное функционирование АТФ-азных систем и трансмембранный перенос ионов, а также состояние пентозного цикла окисления глюкозы и образование достаточного количества НАДФН2.

В условиях врожденной или приобретенной недостаточности энергообеспечения эритроцитов при нарушении активности гликолитических ферментов, а также ферментов пентозофосфатного окисления глюкозы возникает дестабилизация эритроцитарной мембраны, изменение формы эритроцита и гемолиз.

Как известно, отличительными особенностями структуры и, соответственно, метаболизма эритроцитов являются отсутствие ядра, рибосомального аппарата, в связи с чем эритроциты не обладают белок-синтетической функцией. В эритроцитах отсутствуют митохондрии, система цитохром и соответственно отсутствует цикл трикарбоновых кислот. Эритроцит не воспроизводит De novo нуклеиноыве кислотиы и липиды. Основным источником энергии для эритроцитов является глюкоза, метаболизирующаяся по двум основным путям: путь Эмбдена-Мейергофа и в гексозомонофосфатный путь.

Лишенный глюкозы эритроцит деградирует, переходит в эхиноцит, сфероцит и затем подвергается осмотическому лизису, поскольку теряет способность поддерживать градиент натрия и калия, в то же время накапливает окисленный глутатион и метгемоглобин в условиях окислительного стресса.

Метаболизм глюкозы в пути Эмбдена-Мейергофа заканчивается образованием пирувата или лактата. Проникновение глюзозы в эритроцит происходит довольно быстро с помощью неиндентифицированного переносчика мембраны клеток. Концентрация глюкозы в эритроцитах такая же, как и в плазме крови. Основные стадии пути Эмбдена-Мейергофа включают: фосфорилирование глюкозы при участии АТФ и гексокиназы.

Дефицит гексокиназы может быть одной из причин наследственной гемолитической анемии. Продукт гексокиназной реакции (глюкозо-6-фосфат) трасформирется в глюкозо-1-фосфат при участии фосфоглюкомутазы, а также находится в рановесии с фруктозо-6-фосфат вследствие глюкозофосфатизомеразной реакции (ГФИ), имеющей большое метаболическое значение. Дефицит ГФИ является причиной достаточно часто возникающей наследственной несфероцитарной гемолитической анемии. Третья стадия в пути Эмбдена-Мейергофа включает фосфорилирование фруктозо-6-фосфата до фруктозо-1,6-дифосфата при участии фосфофруктокиназы.

Дефицит фермента ФФК является одной из причин нарушения накопления гликогена и развития наследственной гемолитической анемии.

Далее в эритроците Ф-1,6-ДФ распадается на две триозы - глицеральдегидтрифосфат (ГАФ) и диоксиацетонфосфат (ДАФ).

Глицеральдегидтрифосфат непрерывно превращается в 1,3ДФГ, который затем трансформируется в 2,3ДФГ и 3ФГ. Последний дефосфорилируется в 2ФГ, который находится в равновесии с фосфоенолпируватом (ФЕП). В свою очередь ФЕП служит донором фосфата для АДФ на второй стадии синтеза АТФ в реакциях гликолиза в эритроцитах.

Гексозомонофосфатный путь. Образующийся в гексокиназной реакции глюкозо-6-фосфат далее участвует в 3-х направлениях метаболизма в эритроцитах с участием ферментов фосфоглюкокиназы, глюкозофосфоизомеразы(ГФИ) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы(Г-6-ФДГ). В глюкозо-6-фосфатдегидрогеназных реакциях НАДФ+ восстанавливается до НАДФ*Н. В 6-фосфоглюконатдегидрогеназной реакции в эритроцитах образуется рибулозо-5-фосфат, который находится в равновесии с рибозо-5-фосфатом и ксилулозо-5-фосфатом.

В физиологических условиях энергетические потребности эритроцитов покрываются в результате утилизации глюкозы в пути Эмбдена-Мейергофа и гексозомонофостном пути. Однако эритроциты обладают способностью метаболизировать фруктозу, лактозу, галактозу, нуклеотиды, в частности инозин.

В эритроцитах происходят реакции восстановления метгемоглобина. Как известно, в процессе диссоциации оксигемоглобина железо гемоглобина приобретает 2-х валентное ферросостояние. В ряде случаев О2 отрывается в виде супероксиданионрадикала, забирает один электрон у железа и превращает гемоглобин в метгемоглобин. В присутствии восстановленного глютатиона и аскорбиновой кислоты метгемоглобин восстанавливается до гемоглобина.

Гемоглобин эритроцитов. Основным белком эритроцитов, на долю которого приходится около 98 % всей массы белков цитоплазмы, является гемоглобин. Последний является гетеродимерным тетрамером, состоящим из четырех полипептидных цепей, соединенных с четырьмя молекулами гема. В свою очередь гем - это молекула протопорфина IX, связанная с анионом железа. Каждый тетрамер гемоглобина может обратимо связывать и транспортировать не более 4-х молекул кислорода. К числу основных гемоглобинов (Hb) взрослого человека относится гемоглобин А (от слова adultus - взрослый), на долю которого приходится 96-98 % и в составе которого имеются две α- и две β-цепи (α2β2).

К числу нормальных гемоглобинов относится гемоглобин А2 , который содержится в крови взрослого человека в количестве 1,5-3,5 % (символ HbA2 - α2 δ2). На долю фетального гемоглобина (HbF - α2γ2) приходится 0,5-1 % Смена гемоглобина F на гемоглобин А происходит во время рождения ребенка, а к 4-6 месяцам жизни уровень фетального гемоглобина составляет 1 %.

Главным регулятором сродства Hb к О2 является промежуточный продукт гликолиза - 2-3дифосфоглицериновая кислота (2-3ДФГ). Увеличение образования 2-3ДФГ снижает сродство Hb к О2, что приводит к сдвигу кривой диссоциации оксигемоглобина вправо и к усиленному поступлению О2 в ткани. Сдвиг кривой вправо возникает также при увеличении температуры тела, возрастании уровня СО2 или на фоне развития метаболического ацидоза.

Фетальный гемоглобин слабо связывается с 2-3ДФГ и поэтому характеризуется более высокой кислородсвязывающей способностью по сравнению с HbA.

Гены гемоглобина: 2 гена α-цепей глобина расположены в 16-й паре хромосом, а 11 пара хромосом содержит пару генов γ-цепей и по одной копии δ- и β-цепей. Глобин синтезируется только в эритрокариоцитах и лишь в период созревания ретикулоцита из нормоцитов. На каждой стадии развития гены α-глобина и других глобинов координировано экспрессируются.

Избыточное образование одной цепи гемоглобина, происходящее при талассемии, приводит к преципитации белка в эритроците, повреждению клетки и её преждевременной элиминации клетками моноцитарно-макрофагальной системы.

Изменение лабораторных показателей при COVID-19

Общий и биохимический анализы крови пациентов с СОVID-19 относятся к неспецифическим методам диагностики, но при этом играют большую роль в оценке тяжести заболевания, позволяют прогнозировать его развитие и исход, корректировать схемы лечения. Данная тема подробно обсуждалась в ходе одной из онлайн-сессий в рамках республиканского научно-практического вебинара «Актуальные вопросы биобезопасности и лабораторной диагностики COVID-19».

Заведующая клинико-диагностической лабораторией Городской клинической инфекционной больницы Минска, главный внештатный специалист по лабораторной диагностике комитета по здравоохранению Мингорисполкома, кандидат мед. наук Людмила Анисько в своем докладе обобщила накопленный за время пандемии опыт, акцентировала внимание на оценке наиболее важных лабораторных показателей.

Людмила Анисько отметила, что изменения лабораторных показателей крови зависят от стадии инфекции. Этих стадий три:

этап инкубации , во время которого вирус находится в носоглотке, клинические проявления минимальны или отсутствуют;
этап генерализации , когда вирус распространяется по сосудистому руслу, взаимодействует с экспрессирующими АПФ2 клетками и индуцирует иммунный ответ. Клинически проявляется лихорадкой. Если иммунная система реагирует адекватно, то постепенно происходит элиминация вируса и выздоровление. При гиперреакции развивается цитокиновый шторм;
этап полиорганной недостаточности , клинические проявления которого заключаются в нарушении функционирования органов с наиболее выраженными повреждениями микрососудистого русла.

Лимфоцитопения

Людмила Анисько:

Снижение уровня лимфоцитов, главных клеток иммунной системы, — один из основных признаков при COVID-19. Лимфоцитопения встречается у 80 % пациентов.

В ряде ретроспективных исследований показана прямая связь между выраженностью лимфоцитопении и вероятностью развития острого респираторного дистресс-синдрома.

Факторами, способствующими снижению уровня лимфоцитов при COVID-19, являются: лизис (непосредственное влияние вируса SARS-CoV-2 на лимфоциты); апоптоз (этому способствует повышенный уровень интерлейкина); снижение лимфопоэза в костном мозге (при гиперактивации иммунной системы и продукции противовоспалительных цитокинов).

Соотношение нейтрофилы/лимфоциты

Основная составляющая популяции лейкоцитов, участвующая в уничтожении патогенных микроорганизмов, — нейтрофилы, которые продуцируют сосудистый эндотелиальный фактор роста, противовоспалительные цитокины (ИЛ-1, ФНО, у-IFN).

В ряде исследований было показано, что повышенный показатель соотношения нейтрофилы/лимфоциты может рассматриваться как прогрессирование COVID-19. Соотношение более 3,13 расценивается как неблагоприятный признак с высоким риском летального исхода.

Тромбоцитопения

Снижение уровня тромбоцитов связано, во-первых, с прямой инфекцией гематопоэтических клеток костного мозга SARS-CoV-2, что приводит к угнетению кроветворения. Во-вторых, с увеличением их потребления, поскольку повреждение легочной ткани сопровождается активацией, агрегацией и удержанием тромбоцитов в местах повреждения, образованием тромбов.

В большинстве исследований за пороговое значение количества тромбоцитов принималось 150×10⁹/л. Так, по результатам крупного китайского исследования количество тромбоцитов менее 150×10⁹/л наблюдалось в 31,6 % случаев, при этом у тяжелых пациентов — в 57,7 % случаев. Тромбоцитопения статистически значимо ассоциирована с увеличением риска тяжелого течения COVID-19 более чем в 5 раз. Динамика снижения уровня тромбоцитов ассоциирована с летальным исходом.

Повышение активности клеточных ферментов крови

Причинами повышения активности клеточных ферментов являются нарушение проницаемости мембраны клеток (при воспалительных процессах); нарушение целостности клеток (при некрозе); повышенная пролиферация клеток с ускорением клеточного цикла и др.

Аспартатаминотрансфераза (АСТ)

Обратимо катализирует трансаминирование, в частности, межмолекулярный перенос аминогруппы с 1-аспарагиновой кислоты на альфа-кетоглутаровую кислоту. Содержится во всех органах и тканях, больше всего в сердечной мышце.

Аланинаминотрансфераза (АЛТ)

Обратимо катализирует трансаминирование, в частности, межмолекулярный перенос аминогруппы с аланина на альфа-кетоглутаровую кислоту. Содержится во всех органах и тканях, больше всего в клетках печени.

Ретроспективное когортное исследование в США (n=130) выявило повышение уровня трансаминаз в 56 % случаев у пациентов с COVID-19. Повышенные уровни АСТ и АЛТ были связаны с тяжелым течением и худшим прогнозом, риск летального исхода у таких пациентов повышался в 2,9 раза.

Креатинфосфокиназа (КФК)

Катализирует обратимую реакцию креатинина с участием АТФ, в результате чего образуются креатинфосфат и АДФ. Повышается при травмах, операциях, инфаркте миокарда, миопатиях, мышечных дистрофиях, отравлениях, сопровождающихся комой, инфекционных болезнях.

Большинство исследователей отмечают повышенные уровни КФК почти у всех госпитализированных пациентов с COVID-19. Одна из причин повышения КФК — развитие воспалительной реакции в мышечной ткани. Метаанализ клинических проявлений (1995 пациентов) показал проявление миалгий в 35,8 % случаев.

Также сообщается о развитии миокардита у пациентов с COVID-19. При аутопсии умерших пациентов описаны некроз миоцитов и инфильтраты мононуклеарных клеток в миокарде. Кроме того, высказываются предположения о том, что вирус может дестабилизировать имеющиеся атеросклеротические бляшки и обусловить развитие острых коронарных синдромов.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ)

Катализирует обратимое восстановление пирувата до лактата. Повышается при остром повреждении сердца, эритроцитов, почек, скелетных мышц, печени, легких, кожи (в норме в перечисленных органах и тканях уровень ЛДГ более чем в 500 раз выше, чем в сыворотке крови).

Изменение уровней электролитов — Na, K, Ca

У большинства пациентов, находящихся на стационарном лечении, отмечается снижение уровня натрия, калия, кальция в крови. Так, в пяти исследованиях с общей выборкой 1 415 пациентов (17,8 % с тяжелой формой COVID-19) выявлено значительное снижение натрия (ДИ 1,33-0,5 ммоль/л), калия (ДИ 0,18-0,07 ммоль/л), кальция (ДИ 0,25-0,20 ммоль/л).

У 20 % пациентов с тяжелой инфекцией COVID-19 отмечается гипокалиемия. Ее вероятные причины: увеличение экскреции калия почками, потери калия с диареей и рвотными массами, повышенное потоотделение при лихорадке, ведущее к потере электролитов, в т. ч. калия.

Белки острой фазы

Самый распространенный белок острой фазы, определение которого используется в клиниках, это С-реактивный белок. Его основные функции — ограничение поврежденных тканей, нейтрализация воспалительного агента, запуск механизмов репарации для восстановления повреждений. При остром воспалении концентрация С-реактивного белка в течение 12 часов повышается в десятки и сотни раз.

У 60 % пациентов с COVID-19 С-реактивный белок повышен с первых дней заболевания! Для того чтобы как можно раньше диагностировать присоединение вторичной бактериальной инфекции в условиях стационара, необходимо использовать определение прокальцитонина (ПКТ). Повышенный уровень ПКТ — предиктор неблагоприятного исхода заболевания, он говорит о том, что к коронавирусной инфекции присоединилась бактериальная флора и пациенту требуется назначение антибактериальных препаратов.

Дополнительно уровень С-реактивного белка может использоваться как косвенный маркер активности интерлейкина-6.

Интерлейкин-6 (ИЛ-6)

ИЛ-6 является маркером цитокинового шторма, его избыточное образование ведет к повреждению тканей, усилению проницаемости сосудов, снижению сократимости миокарда и др. Определение ИЛ-6 применяется при оценке прогноза тяжести синдрома высвобождения цитокинов, а также при мониторинге эффективности терапии блокаторами рецепторов ИЛ-6.

Повышенный уровень ИЛ-6 наблюдается более чем в 50 % случаев при COVID-19. Исследования показали, что по мере прогрессирования тяжести заболевания уровни противовоспалительных цитокинов в сыворотке также увеличиваются и имеют корреляцию с летальностью.

Согласно метаанализу, средний сывороточный уровень ИЛ-6 у пациентов с тяжелым течением в 2,9 раза выше по сравнению с нетяжелым течением заболевания. Пороговые значения сывороточного ИЛ-6 для выявления пациентов с риском тяжелого течения инфекции — 55 нг/мл, риском летального исхода — 80 нг/мл.

Ферритин

Цитозольный белок (способен связывать до 4 500 атомов железа), состоящий из легкой L и тяжелой H субъединиц, соотношение которых варьируется и может изменяться при воспалительных и инфекционных заболеваниях. Уровень ферритина в плазме обычно отражает общие запасы железа в организме, при этом 1 нг ферритина на 1 мл указывает примерно на 10 мг общих запасов железа.

Ферритин является ключевым медиатором иммунной дисрегуляции при тяжелом прогрессирующем течении COVID-19. Метаанализ 6 320 пациентов показал повышение уровня ферритина у тяжелых пациентов. Ретроспективное многоцентровое исследование выявило повышенные уровни ферритина — в среднем 1297,6 нг/мл — у умерших пациентов против 614,0 нг/мл у выживших.

D-димеры

Продукты распада фибринового сгустка, образуются в результате расщепления плазмином стабильного фибрина. По их уровню можно оценить процессы тромбообразования и фибринолиза. Референтное значение до 500 нг/мл. Повышенный уровень D-димера наблюдается при тромбозах, тромбоэмболиях, массивных поражениях тканей, обширных гематомах, обширных хирургических вмешательствах, сепсисе, ИБС, сердечной недостаточности, онкологических и тяжелых инфекционных заболеваниях, осложнениях в послеродовом периоде, тяжелых заболеваниях печени.

У пациентов с COVID-19 часто повышен уровень D-димера, высокая концентрация которого является предиктором летального исхода. Эксперты Международного общества специалистов по тромбозу и гемостазу (ISTH) полагают, что повышение уровня D-димера в 3-4 раза у пациента с COVID-19 является самостоятельным показанием для госпитализации.

Ферритин, как маркер острой фазы воспаления

Врачи из разных стран отмечают, что у пациентов с COVID-ассоциированной пневмонией диагностируется высокий уровень ферритина, который может достигать значения 600 мкг/л и выше. При этом отмечается тенденция к слабому снижению показателей на протяжении периода лечения. «Медвестник» обратился к заведующей кафедрой клинической гематологии и трансфузиологии БелМАПО профессору Людмиле Смирновой с вопросом — что врачу-клиницисту нужно знать о ферритине как о маркере острой фазы воспаления.

Что это за белок?

Ферритин синтезируется клетками различных органов и тканей, в первую очередь печени, селезенки, костного мозга, сердечной мышцы, легких, почек, щитовидной железы, плаценты, тонкого кишечника, поджелудочной железы, а также лейкоцитами. Молекулярная масса 440 кДа.

Ферритин накапливает и хранит в организме железо в нетоксичной и биологически доступной форме.

Локализован преимущественно внутриклеточно, однако небольшое (строго определенное) его количество имеется в плазме крови, оно и определяется в лаборатории как показатель «ферритин».

Норма для женщин 20-150 мкг/л (нг/мл), для мужчин 40-300 мкг/л (нг/мл). На мембранах нормальных и патологических клеток присутствуют ферритиновые рецепторы. Секретируемый ферритин выполняет следующие функции: регуляция миелопоэза, миграции лимфоцитов, иммуносупрессивная функция.

Маркер анемии и гиперферритинемии

Показатель «ферритин сыворотки крови» традиционно используется в качестве маркера дефицита либо избытка железа в организме, а также при контроле лечения железодефицитных состояний. Уровень ферритина в сыворотке крови менее 40 мкг/л расценивается как дефицит железа и указывает на наличие железодефицитной анемии.

Уровень ферритина в сыворотке крови более 300 мкг/л (для мужчин и для женщин) расценивается как гиперферритинемия, которая может быть обусловлена перегрузкой организма железом (при длительных частых трансфузиях эритроцитов, гемохроматозе), а также как признак воспаления или опухоли.

Соответствие уровня сывороточного ферритина (СФ) и запасов железа в организме теряется при воспалительных процессах, заболеваниях печени, опухолях. В этих случаях содержание ферритина в сыворотке возрастает независимо от запасов железа. Повышение уровня ферритина отмечается при COVID-ассоциированных пневмониях.

Связь с онкологическими процессами

Ферритин может расцениваться как неспецифический онкологический маркер. При быстро пролиферирующих опухолях отмечается рост данного показателя. Эта гиперферритинемия не отражает процессов метаболизма железа и его количества в организме.

Ферритин также связан с усиленным апоптозом на фоне противоопухолевой терапии. В эксперименте показано, что двухвалентные металлы, прежде всего железо, могут быть модификаторами апоптоза. Такой механизм гиперферритинемии возможен также при инфекционном процессе перед или в период реконвалесценции.

Установлено, что злокачественные опухоли и хроническое воспаление ведут к сокращению транспортного (трансферринового) фонда железа. При наличии воспаления (опухоли) характерны низкие уровни железа в сыворотке (падает показатель «сывороточное железо»), снижена концентрация трансферрина при высоком уровне ферритина. Трансферрин является «отрицательным» белком острой фазы воспаления, его уровень в плазме снижается.

Показатель острой фазы воспаления

Подъем уровня ферритина отмечается при остром воспалении, так как ферритин работает как острофазный белок. При остром воспалении показатель С-реактивного белка (СРБ) растет значительно, но потом обычно уровень его снижается раньше уровня ферритина, давая так называемые ножницы: показатель ферритина растет, а показатель СРБ уменьшается.

На фоне лечения с положительной динамикой показатель СРБ снижается, показатель ферритина может оставаться на прежних высоких значениях или даже увеличиться. Это связано, вероятнее всего, с тем, что СРБ синтезируется преимущественно в печени, а ферритин, кроме печени, синтезируется в легких и миокарде. Вследствие этого при пневмонии, повреждении миокарда ферритин будет оставаться высоким.

Ферритин связан с фактором некроза опухолей альфа (ФНО-α), который выделяется определенными клетками в результате воздействия разнообразных стимулов: вирусов, ультрафиолетового облучения, интерлейкинов (ИЛ-6 в том числе), окислительного стресса. Приведенные факты позволяют предположить, что в силу своих уникальных биохимических свойств ферритин находится в центре нескольких регуляторных механизмов, вовлеченных в широкий спектр метаболических процессов при воспалении.

Например, уровень ферритина растет в период инфицирования вирусом иммунодефицита человека, именно этому периоду соответствует максимальная лимфоидная активация (увеличивается количество Т-хелперов), характерна лимфоаденопатия.

На фоне острого инфекционного процесса может развиться так называемая анемия хронического заболевания (D-63 по МКБ-10), в том числе в эту категорию входит анемия воспаления. Для этого вида анемий характерно снижение показателя сывороточного железа на фоне повышенного ферритина. В общем анализе крови такая анемия характеризуется низкими значениями MCV и MCH, то есть является микроцитарной и гипохромной. Напоминает железодефицитную анемию.

Препараты железа не следует назначать, поскольку это анемия хронического заболевания, характеризующаяся нормальными и даже повышенными запасами железа в макрофагах, на фоне высокого уровня провоспалительных цитокинов (ИЛ-6, ФНО-α и др.)

После купирования пневмонии анемия средней степени тяжести (более 70 г/л) может персистировать некоторое время, это свидетельствует о том, что процесс воспаления не завершен (ферритин высокий, СРБ повышен незначительно). Уровень гемоглобина нормализуется при полном купировании воспаления.

Трансфузии эритроцитсодержащих сред показаны при уровне гемоглобина менее 70 г/л. Однако необходимо учитывать не только уровень гемоглобина, но и общее состояние пациента, гемодинамические сдвиги, обусловленные индивидуальной реакцией на анемическую гипоксию.

Рост при полиорганной недостаточности

Причину возрастания сывороточного ферритина при разных видах патологии печени (тяжелый гепатит, рак, цирроз) связывают с процессом освобождения ферритина из гепатоцитов при их деструкции. При патологии печени показатель ферритина также повышается на фоне параллельного повышения уровня АСТ, АЛТ. При полиорганной недостаточности следует ожидать очень высоких показателей ферритина за счет освобождения его из гепатоцитов, ткани миокарда, легких.

Резюме

Таким образом, при воспалительном процессе, в том числе COVID-ассоциированной пневмонии, показатель ферритина растет более 300 мкг/л, достигая порой уровня более 1 000 мкг/л; трансферрин снижается (менее 2 г/л), сывороточное железо ниже нормы (менее 11 мкмоль/л). Показатель СРБ значительно растет, параллельно или опережая уровень ферритина на несколько суток.

Уровень фибриногена увеличивается более 4 г/л, достигая значений более 10 г/л.

На фоне лечения с положительной динамикой: показатель СРБ снижается, показатель ферритина может оставаться на прежних высоких значениях или даже немного увеличиться. При пневмонии, повреждении миокарда ферритин будет оставаться высоким, а при патологии печени увеличение ферритина сочетается с повышенными уровнями АСТ, АЛТ.

При выздоровлении все маркеры острой фазы воспаления приходят к нормальным значениям.

Использование нескольких маркеров воспаления позволяет более адекватно и полно осуществлять мониторинг патологического процесса.

Читайте также: